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Feb 16, 2024

Ceder, tensar y doblar pequeñas piezas metálicas en la plegadora

ZhakYaroslavPhoto / iStock / Getty Images Plus Este mes, escuchamos a dos lectores leídos, uno con una pregunta sobre terminología y otro sobre cómo doblar piezas extremadamente pequeñas. Se destaca cómo

ZhakYaroslavFoto / iStock / Getty Images Plus

Este mes, escuchamos a dos lectores leídos, uno con una pregunta sobre terminología y otro sobre cómo doblar piezas extremadamente pequeñas. Se destaca lo importante que es para todos en el sector utilizar los mismos términos. Muchos usan términos indistintamente cuando, en realidad, no son intercambiables. El otro muestra que, si bien aquellos en el oficio de doblar trabajan según los mismos fundamentos, todavía tienen muchas oportunidades de ser creativos.

Pregunta: Cuando analiza la regla del 20% en sus artículos, utiliza acero laminado en frío (CRS) con una resistencia a la tracción de 60 KSI como base para estimar el radio de curvatura de diferentes materiales. También mencionaste que 60 KSI es la resistencia a la tracción del A36 CRS.

Junto con la resistencia a la tracción, he visto los términos "límite elástico" y "resistencia máxima a la tracción". Cuando se refiere a la resistencia a la tracción, supongo que se refiere a la resistencia máxima a la tracción, no al límite elástico.

Respuesta: Como muchos términos en nuestro comercio, el límite elástico y la resistencia máxima a la tracción a menudo se usan indistintamente. Por supuesto, no son intercambiables y tienen significados y valores precisos. Lo mismo podría decirse de términos de flexión como tolerancia de flexión, retroceso exterior, deducción de flexión y factor k.

En términos simples, el límite elástico representa el punto en el que la propiedad elástica del metal se vuelve plástica. La propiedad elástica es cuando el material se libera de la carga y vuelve a su forma original. Cuando la carga alcanza el límite elástico, el material se dobla y permanecerá doblado, menos unos pocos grados de recuperación elástica (consulte la Figura 1).

La resistencia máxima a la tracción (a menudo denominada resistencia a la tracción) representa la cantidad de tensión o carga que un material puede soportar hasta que comienza a estirarse y finalmente se rompe. Para decirlo de otra manera, la resistencia a la tracción es la resistencia de un material a la tensión causada por una carga mecánica que se aplica, en este caso, por el punzón de la plegadora. El punto de fractura se explica por sí mismo; Lo rompiste, amigo. Y tiene razón: trabajo con la máxima resistencia a la tracción, con 60 000 PSI como valor de resistencia promedio para nuestro material básico de acero dulce.

La regla del 20% ayuda a determinar cuál será el radio formado con aire cuando se doble sobre una abertura de troquel específica. (Lleva el nombre por el comportamiento de formación del acero inoxidable 304, que forma su radio en aproximadamente el 20 % de la apertura de la matriz). Ofrezco un rango de porcentajes de radio para varios materiales. Para el acero A36, los porcentajes de apertura de la matriz pueden oscilar entre el 15% y el 17%, siendo el 16% el valor medio. Entonces, cuando estás formando A36 con aire, el radio resultante estará entre el 15% y el 17% de la apertura del troquel.

En algunos casos, el rango de valores podría ser incluso más significativo. ¿Por qué? La respuesta es simple: no hay dos piezas de material iguales. Los valores de resistencia última a la tracción, límite elástico, dureza, módulo de elasticidad y otras variables difieren dentro de cada serie. (Calor es el nombre de cada nuevo lote de metal fundido). Ésta es también la razón por la que la regla del 20% es sólo una regla general. Sin embargo, es una regla razonablemente precisa.

Pregunta: Doblamos pequeños resortes de chapa de metal que miden 0,213 pulgadas de ancho por 1,33 pulgadas de largo. Requieren cuatro curvas de 90 grados y entre dos y cuatro curvas abiertas adicionales. El material suele ser acero inoxidable serie 300, totalmente duro o semiduro, de 0,003 a 0,015 pulgadas de espesor, todo fotograbado. Utilizamos una plegadora muy precisa y repetible con herramientas personalizadas que fabricamos internamente. ¿Los métodos y fórmulas de doblado por aire utilizados para piezas más pesadas funcionan para estas piezas tan pequeñas?

El doblado con aire funciona bien en el material más delgado, pero mis partes más gruesas tienden a doblarse y agrietarse. Estoy en el proceso de crear nuevas herramientas con un radio de punzón más grande, pero los diseñadores de piezas tienden a colocar cortes demasiado cerca de las curvas, o quieren curvas muy juntas, por lo que estoy un poco limitado en lo que puedo hacer. También tenemos próximas piezas con curvas de 150 grados que necesitan un radio mucho mayor, y no estoy seguro de cómo deberían verse esas herramientas.

Figura 1La curva tensión-deformación muestra el límite elástico, la resistencia máxima a la tracción y el punto de fractura.

Respuesta: Teniendo mi propio taller al mismo tiempo, realizando el mismo tipo de trabajo que usted, puedo decirle sin lugar a dudas que sí, las fórmulas funcionan tanto con materiales de pequeña como de gran escala. Sin embargo, no mencionó las tolerancias de sus piezas terminadas. Habiendo estado allí alguna vez, supongo que trabajas con valores de ±0,001 pulgadas y ángulos con medio grado de error. Sin duda, esto es pequeño, pero el error como porcentaje del espesor del material es aproximadamente el mismo que para el material más grueso, alrededor del 10% del espesor. Eso hace que sea relativamente fácil mantener las piezas según las especificaciones requeridas en la impresión.

¿Necesita incluir los cálculos para el margen de curvatura y la deducción de curvatura? La respuesta es... a veces. Sí, me doy cuenta de que fue una respuesta vaga, así que permítanme explicarles.

Si está formando con un radio de punta de punzón igual o menor que el espesor del material, los valores calculados son tan pequeños que, en su mayor parte, no hacen mucha o ninguna diferencia en las dimensiones finales de la pieza. Dicho esto, todavía se producen curvas cerradas incluso a esta escala; hablaremos de esto en breve.

Por otro lado, los radios de curvatura que son mayores que el espesor del material generalmente requerirán lidiar con deducciones y tolerancias de curvatura debido al alargamiento que se producirá.

Para doblar a una escala tan pequeña se requieren herramientas únicas. Primero, busque algunas reglas de corte con rectificado fino y endurecimiento de bordes profundos (FG DEH), como las cortadoras Sandvik Dieflex. Estos miden aproximadamente 2 pulgadas de alto y están afilados en el filo. Ten cuidado. Pueden cortarte fácilmente hasta los huesos con solo manipularlos. Es posible que desees tomar una lima fina y romper el borde para hacerlos más seguros.

Cuando el radio del punzón es tan agudo, incluso una curvatura con un espesor de material de 0,010 pulgadas se puede doblar en forma aguda. Deberá estar atento a todo lo que implica una curva cerrada. Utilice la misma regla para radios de curvatura más grandes y monte una pieza redonda con el radio correcto en el punzón.

Para curvas de mayor radio, haga el punzón como comentamos. Pero aquí, formaría mis curvas más grandes con una almohadilla de uretano. Construya una caja de retención con un canal de aire debajo de la almohadilla de uretano. La almohadilla de uretano debe tener una clasificación de durómetro de 50 a 60 y tener 10 veces el volumen del material y el radio del punzón. El uretano actúa como un sistema hidráulico sólido y distribuye la carga equitativamente en todas las direcciones, lo que obliga al material a adoptar el perfil del punzón (consulte la Figura 2).

Para curvas muy juntas en piezas extremadamente pequeñas, necesitarás ser creativo. Tome cuatro longitudes de reglas de corte, desvíe un poco dos de ellas, dé la vuelta a un par y haga una herramienta de desplazamiento (consulte la Figura 3).

Hable con su empresa de fotograbado sobre las líneas de medio grabado centradas en la línea de curvatura para el interior de la curva. Este proceso establece la línea de plegado para dobleces en cualquier dirección.

Un último consejo: centrar el punzón y el troquel es una de las partes más esenciales al configurar una plegadora. Pero la pregunta es: ¿cómo se alinea un punzón afilado de 0,032 pulgadas de espesor y se centra en una abertura de troquel de 0,04 pulgadas de ancho? Es demasiado pequeño para verlo a unos centímetros de distancia. Una lupa no funcionará porque no puedes acercarte lo suficiente para usarla y no puedes meter la cabeza entre la cama y el ariete, entonces, ¿cómo la ves para centrarla?

Figura 2 Intente formar curvas de mayor radio sobre una almohadilla de uretano. Construya una caja de retención (izquierda) que le dejará espacio para incluir un canal de aire debajo de la almohadilla de uretano.

Utilicé dos cámaras web pequeñas, hice accesorios para sujetarlas, las monté en la barandilla de la cama y las conecté a mi computadora portátil. Funcionó perfectamente, con excelentes vistas y perfecta alineación de punzones y matrices (ver Figura 4).

En conclusión, cuando haga flexiones a una escala tan pequeña, sea creativo. No es tan difícil como crees.